石墨可以作為密封、潤滑材料,被普遍應用在眾多的水泥回轉窯上。其用途主要有二:一是用于窯頭、窯尾的密封,瑞豐石墨|||湖南石墨密封塊
,二是用于托輪與輪帶之間的潤滑。二者所用的石墨制品均為塊狀結構的。
現(xiàn)就石墨塊在回轉窯上的典型的密封結構及潤滑形式作一介紹,同時談談它在應用中的幾點不足,以期引起注意。
一、密封
水泥回轉窯是在負壓狀態(tài)下進行操作的熱工設備,其兩端密封狀態(tài)的好壞,直接關系到水泥熟料產量、質量及能耗的高低。加強和改善窯頭、窯尾密封工作,是回轉窯水泥廠增產節(jié)能的重要途徑之一。但由于回轉窯兩端的工況惡劣,不僅溫度高,而且同時存在轉動和竄動,因此回轉窯水泥廠的密封工作,既是重點也是難點。石墨塊具有一定的耐高溫性能和良好的自潤滑性能,能較好地滿足回轉窯密封的要求,因而在國內回轉窯上,石墨塊早在50年代初就被用作密封材料,目前的應用仍然比較廣泛。
1、窯頭密封
窯頭石墨塊密封裝置,通常采用的是環(huán)向摩擦形式。由多塊石墨塊環(huán)繞冷風套組成,上、下兩半部分石墨塊分別用兩道鋼絲繩纏繞,通過重錘加壓,使其與冷風套貼合緊密實現(xiàn)密封。在壓板的作用下,石墨塊緊靠在集灰腔體前壁上,每兩塊石墨塊之間有一個固定在集灰腔體前壁上的楔塊,起導向作用。運行中石墨塊雖不斷地被隨窯體旋轉的冷風套磨損,但通過鋼絲繩重錘的作辶用,可保證石墨塊始終緊箍住冷風套。
為改善石墨塊的工作條件,除對冷風套內部鼓風冷卻控制其表面溫度外,一般都在集灰腔體的內部增設一道迷宮密封,不僅可阻風擋灰,而且還能起到隔熱的效果,石墨塊的使用壽命也將顯著延長。
2、窯尾密封
窯尾石墨塊密封裝置同樣采用環(huán)向摩擦形式。在隨窯體轉動的回料斗上裝有一圈石墨塊,每兩塊石墨塊的接頭處也都裝有導向楔塊,其端部外側固定有壓板,用以保證石墨塊貼合在回料斗前壁上。加壓彈簧一端連接在導向楔塊上,另一端連接在壓架上,通過壓架將彈簧的拉力作用在各石墨塊的外圓,使其緊固在密封套筒上,并確保它磨損后能自動跟進以實現(xiàn)密封。窯頭與窯尾石墨塊密封的主要區(qū)別,在于前者所用的石墨塊是相對靜止的,而后者所用的石墨塊則是隨窯體轉動的。由此也決定了兩者加壓方式的不同。
窯尾石墨塊密封,也采取了降低石墨塊工作溫度的必要措施,以延長其使用壽命,即在密封套筒的內表面澆筑隔熱澆注料,盡可能降低套筒的外表溫度。只要措施得當,一般都能將其溫度控制在280℃以內。
二、潤滑
回轉窯窯體是通過輪帶支承在托輪上運轉的,輪帶與托輪之間的接觸應力,鞏義市瑞豐石墨制品公司,瑞豐石墨,往往都比較大。正常情況下,其最大接觸應力>300MPa。為減少磨損,延長托輪與輪帶的使用壽命,通常在二者之間采取了潤滑措施。由于托輪、輪帶表面溫度較高,工況惡劣,一般潤滑劑都難以適應,而石墨塊則比較適用。
石墨塊在回轉窯上的潤滑方式,在靠近托輪的外側固定一個矩形框架,矩形框內口尺寸略大于石墨塊的橫截面,使插在其內的石墨塊能夠進退自如。石墨塊通過廾自重,與托輪保持接觸,使托輪表面形成一層石墨粉潤滑膜,達到保護托輪與輪帶的目的。通常每組托輪使用一塊石墨即可,其長度略大于或等于托輪寬度,厚度約為4—5cm。
三、石墨塊有待完善的幾個方面
1、石墨塊的耐磨性,特別是高溫狀態(tài)下的耐磨性:窯頭、窯尾密封處在正常情況下,溫度在200℃-300℃;但在非正常情況下,可能超過400℃。溫度是影響石墨塊磨損快慢的主要外在因素,而溫度的控制往往又比較困難。因此,提高石墨塊高溫下內在的耐磨性能,是延長其使用壽命的重要手段。通常石墨塊每天磨損的高度為1—2mm,如能減至0.5—1mm則可延長其使用壽命一倍。
2、石墨塊強度和韌性:用于密封的石墨塊,其正常失效形式應當為磨損。但許多石墨塊未經磨損,卻因發(fā)生破碎而報廢。有的是在搬運過程中發(fā)生,瑞豐石墨|||湖南石墨密封塊
,有的則在使用當中出現(xiàn)。究其原因是其強度不夠,而且脆性太大所致。能否在石墨材料合成過程當中采取一些新的工藝或采用新的粘合劑,是提高其機械性能的關鍵所在。對于回轉窯密封而言,提高石墨塊在400℃高溫下的機械性能,尤為重要。
3、石墨塊的外形尺寸:增大石墨塊截面尺寸,有助于提高其強度;增加高度,則可延長其使用周期。對用于密封的石墨塊而言,適當增加寬度可減少環(huán)向一圈所需石墨塊的數(shù)量,接縫也相應得到減,有助于加強密封效果。大型回轉窯托輪寬度達1m左右,其潤滑所需石墨塊也必須具有同等長度。
4、石墨塊品種:以往石墨塊多用廢舊電極切割制成,僅尺寸為原材料所限,而且品種單一。無論是用于密封還是潤滑,都用電極材料代替,現(xiàn)在看來是不適宜的。生產廠家如能針對回轉窯密封和潤滑分別制作不同石墨塊,可更好地滿足使用要求。
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